基于沼气工程的生态农业工程模式及其效益分析
生态农业是现代农业发展的主要方向，以沼气为纽带的生态农业工程模式是比较有代表性的农业工程模式之一，它不仅实现了农业的可持续发展，提高了农村的经济效益，同时也为今后生态农业的发展提供了一条可行的途径。 1 梨树县综合生态场的设计和发展 1.1 梨树综合生态场概述 梨树县位于吉林省的西南部，东辽河平原的腹地，该县将农业作为基础产业，玉米、大豆、水稻和小麦是当地主要的经济作物。该县的家庭养殖业起初由于受到生产技术的制约，发展比较缓慢，为了提高当地的经济发展水平，当地政府于1993年对农村养殖业的发展进行了大力的扶持和引导，扩大了养殖业的规模，提高了当地的经济水平。为了对养殖过程中产生的大量禽畜粪便进行合理利用，当地建立了以沼气为纽带的生态农业工程，这一工程促进了农业经济的良性发展，实现了生态的循环利用。 1.2 梨树综合生态场的沼气工程设计 该生态场共有4座沼气发酵罐，养殖场每天的粪便排放量为24 t，污水为75 t，利用粪便和污水进行沼气发酵，日产气量可达800 m3。为了对养殖过程中产生的废弃物进行及时、高效的处理，需要在工程设计的过程中选用高效率的厌氧反应器，同时，为了促进微生物的厌氧发酵，还需要保证适当的温度、干物质浓度和pH值等厌氧发酵条件，这就需要增设相应的酸化池和增温装置，以保证沼气发酵的厌氧发酵温度，并使料液处于合理的pH值范围内。 为了防止沼气在燃烧过程中产生有毒气体，需要增设脱水装置和脱硫装置，通过脱水、脱硫装置对沼气中的水蒸气和硫化物进行吸收、处理，保证输送到用户处的沼气的清洁。同时，为了使生态工程取得良好的环保效果，需要在反应器的一侧设置沉淀池，用于发酵后沼液的沉淀。沉淀后的沼液不仅可以用作液肥，还可以重新加入反本文由毕业论文网收集整理应器用于发酵原料的循环接种。此外，可以在工程中建设堆肥场，用于对发酵后的残余物沼渣进行堆肥处理，当沼渣的含水率降到一定值时，加入相应比例的添加剂，最后通过颗粒机制做成饲料或肥料，这样不仅提高了沼渣和沼液的处理效率，也避免了二次污染，使生态工程模式更加完善。 1.3 梨树综合生态场的结构 梨树生态场包括旱田、水稻田、果园和鱼塘，饲养了生猪、家禽等，其在设计之初便考虑到了鸡粪的应用价值要高于猪粪，经过发酵之后的沼渣和沼液可以作为鱼类的养料这一事实，所以生态农业工程中的两座沼气罐主要是对鸡粪进行厌氧发酵处理，日产气量达250 m3，加上另外两座沼气罐用于猪粪的处理，日产气量达550 m3，生产出来的沼气总量基本上可以满足农场内的日常燃料需求和孵化生产等所需的能源。 这种分别以鸡粪和猪粪为原料进行沼气发酵，最终获得饲料、肥料和清洁能源的畜禽粪便处理过程，体现了沼气在生态农业循环工程中的纽带作用和在循环生产工程中的地位与价值，这一过程也为生态农业的建设和发展提供了研究方向。 2 梨树综合生态场的效益分析 梨树综合生态场以沼气作为工程纽带的设计，实现了各种功能资源之间的互补和对废弃物的多层利用，不仅连接了燃料、再生饲料和有机饲料的生产过程，同时也在经济效益与生态效益之间取得了统一，实现了生态农场的循环发展。 2.1 社会效益分析 生态农场的建立为周边地区提供了新鲜、绿色的健康蔬菜。相关统计数据显示，在20002010这10年间，该生态农场为周边地区提供了生猪15.6万头，肉鸡326.5万只，鲜鱼1.2106 kg，此外，还提供了各种水果产品，这些都提高了周围百姓的生活水平，同时也带动了周边经济的发展。 生态农场的建立缓解了当地的就业压力。在创建之初，养殖的种类比较单一，农场的规模也比较小，随着经济的发展和市场的扩大，农场的规模正在不断地扩展，这使得农场吸收了大量的劳动力，进而解决了当地的就业难题，缓解了部分地区的就业压力。 2.2 经济效益分析 生态农业工程的经济效益主要体现在其对经济发展的带动和促进作用上。通过对统计数据进行分析，我们可以看出在生态农场建立的10年间，当地的经济发展水平呈现出了明显的上升趋势，尤其是随着农场规模的扩大，经济成本不仅得到了回收，还得到了巨额的经济回报，加快了农场经济增长的速度。另外，新品种的引进和产品结构的调整，也极大地提高了产品的市场占有率，进而实现了经济效益的显著增加。 2.3 生态效益分析 梨树生态农场的主要特点便是其发展过程中的循环性和经济增长过程中的环保性，因此其生态效益也是其功能效益中不可忽视的重要组成部分。 生产过程中产生的沼液虽然是生态农场的副产品，但它不仅能够为鲜鱼和生猪提供充足的饲料，还能当作水稻田的肥料，从而提高了养殖业的经济效益和种植业的粮食产量。 沼肥的使用主要有以下几点效益：①能够改变当前化肥利用率低下的问题，并从根本上改变了土壤的营养结构，进而为农业种植的增产、增收提供了保障；②减少了有机化肥使用中的负面效果；③由于沼肥自身经过了厌氧发酵的过程，杀灭了内含的病菌和害虫，因此它可以防止交叉感染的出现，减少了对周边环境的污染，保护了生态环境。 3 结束语 经过多年的实践和发展，以沼气为纽带的生态农业工程已经有了广泛的应用范围和丰富的建设经验，并成为了我国前景最为广阔的生态农业工程设计理念之一，它不仅促进了当地经济的发展，提高了农村的经济发展水平，还对农村的生产环境进行了改良和优化，为农业的科学发展奠定了基础。只要在工 程的设计过程中因地制宜，那么这种生态农业模式就会产生显著的经济效益。